母杜柴登主井临时改绞施工组织设计修改.docx

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母杜柴登主井临时改绞施工组织设计修改

中国中煤能源股份有限责任公司

鄂尔多斯分公司母杜柴登矿主井临时改绞

施工组织设计

中煤第五建设有限公司第一工程处

2011年4月

目录

一、概况-2-

二、临时改绞前施工-2-

三、改绞施工准备-3-

1、设备准备-3-

2、材料准备-3-

3、改绞施工方案-3-

四、其他辅助系统：

-8-

1、供、排水系统-8-

2、监控、通讯及信号电缆设置-10-

3、通风系统-10-

4、压风系统-10-

5、供电系统-12-

6、运输系统-15-

五、劳动组织-15-

六、质量保证措施-15-

七、工期排队及安全措施-16-

7.1工期排队-16-

7.2工期保证措施-18-

八、安全保证措施-18-

九、文明施工措施-24-

母杜柴登矿主井临时改绞施工组织设计

一、概况

母杜柴登井田位于呼吉尔特矿区的东南部，呼吉尔特矿区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜煤田的西南部，行政区划隶属鄂尔多斯市乌审旗图克镇管辖。

井田的东部边界以外13km处有G210国道呈南北向通过，经G210国道向南可到达陕西省榆林市，向北可到达鄂尔多斯市东胜区。

井田北部东（胜）乌（海）铁路距离本井田约50km，是本矿区主要的煤炭外运通道之一，该铁路西连包兰铁路的乌海市，东连包神铁路、新包西铁路和准东铁路，进而与神黄铁路、大秦铁路干线连通。

目前矿区内新（街）恩（格阿娄）铁路已经完成规划并准备实施建设，其中大牛地站距离本井田北部边界仅3km。

东胜区距离本井田约180km，东胜区是鄂尔多斯市政治、经济、文化、通信中心和重要的交通枢纽，交通网络四通八达。

东胜区北通包头市108km，西达乌海市360km，东抵准格尔旗薛家湾镇120km。

主立井井口位于工业场地内，井口坐标为X=4301509.000m，Y=36627284.000m，井口标高+1290.8m,井底标高+507.0m,井筒深度783.8m,方位角90°,净直径6500mm，净断面积33.2m2，设计井壁采用双层钢筋混凝土结构。

主井落底后进行临时改绞，采用单层双车临时罐笼提升（高合金），提升矿车为MG1.7-9B，提升人员每次不得超过33人。

利用主井罐笼提升施工主井井底车场，泵房，水仓。

二、临时改绞前施工

主立井落底后，首先完善主立井排水系统，具体做法是安装一台100m3/h排水能力的卧泵，井筒内下一趟φ159排水管（改绞后当压风管用），排水系统形成后先施工箕斗装载硐室——主井井底马头门两侧各20米施工——排水硐室及信号硐室——主井临时改绞，将吊桶提升改为罐笼提升。

三、改绞施工准备

1、设备准备

二期施工所需临时凿井罐笼、各种钢丝绳、套架及摇台、安全梯、钢梁、通风及排水设备设施、提升及辅助运输设施、供电设施配备、监测监控系统、生活设施布置等均在改绞施工开始前，按计划准备完毕。

施工主要设备配备见表附后

2、材料准备

按施工组织设计要求，由处机修厂加工制作各种加工件，并采购所需零部件，固定件，各种型号钢梁、槽钢，钢板及铺板。

所需材料见施工主要材料统计表附后。

3、改绞施工方案

临时改绞在井筒内布置1.5吨单层双车防坠罐笼2座（高合金），采用钢丝绳罐道；井上安装摇台，井下安装阻尼托罐摇台。

现安装一趟MYP11403×35+1×16的水泵专用电缆,改绞后拆除，原井筒两趟MYJV42100003×95的高压电缆改为井壁钢梁悬吊作为水泵下井专用电缆，再井壁钢梁悬吊两趟MYJV42100003×95的高压电缆作为井下临时变电所下井电源；原钢丝绳悬吊二趟Ф159×6mm排水管改为井壁边吊挂，再井壁安装Ф273×14mm排水管路二趟，Ф159×6mm压风管一趟、Ф159×6mm消防洒管路一趟，管路均采用井壁固定钢梁悬吊；井筒安装MHYA32-40×2×0.8型通讯电缆一路，监控电缆MHYVP1×7×1.5一路和视频电缆一路、MHYVP2×10×1.5信号电缆一路，操车控制电缆MVV2250019×1.5一路，采用井壁固定；安装直径Ф800mm的胶质风筒三路，钢丝绳悬吊。

详见图3-3-1：

主井临时改绞平面布置图。

为便于井上、下矿车进出车，在井上下安装摇台、推车机、复式阻车器。

（1）施工工艺

具体改绞施工过程为：

第一、根据井筒中心线及提升中心线，利用风锤打好罐道绳拉紧梁牛腿眼，安装牛腿及拉紧梁。

上提吊盘托罐梁的安装，封堵梁窝。

利用吊盘进行马头门上方套架梁牛腿眼施工及套架、罐道安装。

再进行托罐摇台安装，同时进行井下推车机安装，最后进、出车平台铺设；

第二、对矿建施工的吊盘进行改造，从下往上安装井筒管路，按照设计图纸安装，安装后，按照规定做压力试验，试验合格后，投入使用。

第三、当吊盘提至固定盘位置时，先拆除固定盘，再提升吊盘拆除封口盘。

利用吊盘作为临时封口，施工井口平台梁窝；拆除吊盘，安装井口套架及套架梁。

第四、利用原稳车群及井架上天轮进行适当改造下放布置八根罐道钢丝绳、四根防坠绳，这些绳上端临时锁紧在套架。

第五、进行临时简易封口，改造天轮平台，将井架5号中梁调整成南北方向，并向东偏400mm。

第六、八根稳绳上端利用液压千斤顶拉紧，下端固定在稳绳梁上并锁紧。

四根防坠绳，上端固定在缓冲器内、下端用卡子卡紧。

第七、挂罐，安装井上口钢罐道；

第八、利用稳车逐根下放四趟型号为MYJV42100003×95的动力电缆，一趟MYP11403×35+1×16的水泵专用电缆，再下放信号电缆及通信电缆、监控监视电缆；利用罐笼使电缆固定在管路梁上。

并在井下固定好，动力电缆去变电所，信号电缆通过地面信号房至绞车房。

将原钢丝绳悬吊的两趟Ф159×6mm排水管甩到井壁附近，上口固定在套架梁上。

井筒中每隔50米固定一次。

第九、安装井上口搭接摇台、井口推车机等；

第十、安装过卷及防坠装置，进行试运行、调整井口罐道；

第十一、利用罐笼再下放二趟风筒，将风筒堆放在罐笼，打开天窗，吊挂风筒。

地面出车平台、环行车场、上料系统、翻矸设施、材料场地等的施工同井筒改绞平行施工。

（2）井筒提升系统

主井改绞后采用2JK-3.5/18E绞车，采用1.5t矿车单层双车罐笼（高合金）双钩提升，配用电动机功率为1000KW，钢丝绳为18×7-40-1770

2.1、提升1.5吨双层双车罐笼提升能力计算

矿车为MG1.7-9B型。

提升绞车2JK-3.5/18E，主要技术参数如下：

最大静张力F=17吨，

最大静张力差F=11.5吨

最大提升速度Umax=5.85m/s，

提升加、减速度：

a=0.6m/s2

提升加减速度0.6m/s2

加减速时间t1=t3=5.85/0.6=9.75s

加减速高度h1=h3=0.5×5.85×9.75=28.5m

等速运行高度h2=750-28.5-28.5=693m

等速运行时间t2=693/5.85=118.5s

一次提升循环时间T=t1+t2+t3+Q

=9.75+118.5+9.75+40

=178s

其中休止时间取40s

提升能力AT=3600×2×0.9×1.7/（1.2×178）

=51.6m3/h

式中2——一次提升矿车数。

0.9——矿车装满系数

1.7——矿车容积

1.2——提升不均匀系数

按日纯提升时间18小时计算，

月提升能力A=30×18×51.6=27864m3/月。

2.2、提升钢丝绳选择校核

钢丝绳的最大悬垂高度

H0=Hsh+Hj=677.67m取680m

Hsh提升水平深度651.7米

Hj井口水平至天轮平台高度25.97米

提升物料荷重

Q=KmNVchrg=0.9×2×1.7×1600=4896kg

Km矿车装满系数0.9

Vch1.5吨标准矿车容积m3

rg岩石松散重量1600kg/m3

提升容器自重

QZ=QG＋2QK=4060＋2×974=6008kg

QG单层双车1.5吨罐笼自重4060kg（高合金钢）

QKMG1.7-9B矿车自重kg

提升钢丝绳终端荷载

Q0=Q+Qz=4896＋6008＝10904kg

钢丝绳单位长度重量Ps（kg/m）

Ps=Q0/（110δB/ma-680）=5.69kg/m

式中δB钢丝绳钢丝的抗拉极限强度（177kgf/mm2）

ma钢丝绳安全系数7.5

根据钢丝绳厂家提供的数据

选择钢丝绳型号为18×7-40-1770PsB=6.24kg/m

以最大终端载荷验算提升钢丝绳安全系数

m=Qd/（Q0+H0PSB）≥ma

Qd钢丝破断拉力总和114829kgf

则m=114829/（10904+680×6.24）=7.58>7.5

提升人员时钢丝绳安全系数校验

每次提升人员数量为：

N=4.98×1.29÷0.18=33人

每人重量按80Kg计算

提升人员时钢丝绳安全系数:

m=Qd/（QG+QR）

=114829/（4060+680×6.24+33×80）

=10.5>9

经计算选用18×7-40-1770钢丝绳做提升绳符合安全规程规定。

绞车强度验算

最大静张力QJmax=Q0+Q绳

=10904+680×6.24

=15147kg＜17000Kg　符合要求

　最大静张力差　QJmaxc=Q矸+Q绳

=4896+680×6.24

=9140kg＜11500Kg符合要求

电机功率校验：

P=K×Q×VMb×ρ/102ηc

=1.2×4896×5.85×1.3/102×0.85

=515KW＜1000KW故电机功率符合要求。

式中K—矿井阻力系数，K=1.15~1.2

Q—提升物料荷重

VMb—最大提升速度

ρ—动力系数；吊桶提升时1.05

罐笼提升时1.3

四、其他辅助系统：

1、供、排水系统

1.1:

供水系统：

根据井下巷道布置及设备选型原则，改绞后，保证综掘除尘需要及井下用水，主井内安装一趟φ159消防洒水管路下到井下马头门后，分南北方向延伸，分别向工作面供水。

1.2、排水系统

一、排水系统

主副井贯通前先利用副井等候室做临时水仓，将等候硐室向下卧底2.5米深，形成临时水仓一，临时水仓容积1066.5m3，利用主井井筒水窝作为临时水仓二，容积3753m3。

在临时水仓一形成前，利用三台MD100-100×9型卧泵自井底直接排至地面。

在临时水仓一形成后，从主井至临时水仓一的巷道打设排水沟，排水沟净尺寸500×500mm，利用C20砼浇注，浇注厚度100mm。

临时水仓二的水利用一台BQW-300m3扬程80米的潜水泵排至临时水仓一，临时水仓一北侧巷道内安装一台MD100-100×9型卧泵，三台MD280-100×8型卧泵，根据3月31号会议纪要，安装矿方提供的一台MDS580-70×10型水泵（包括起动设备），同时开启时达到1500m3/h的排水能力。

主井改绞期间安装两趟φ273×14mm;两趟φ159×6mm的排水管，每台水泵各使用一趟管路，通过四趟排水管路将井下涌水排至地面。

1.2.1水仓容积计算：

1、水仓二容积计算：

马头门底板+637.159，井底+524.000，主井净直径6.5m

V2=（637.159-524）×3.14×3.252=3753m3

2、水仓一容积计算

79×5.4×2.5=1066.5m3

1.2.2.排水管选型

1、φ273管路直径验算

按照400m3/h计算

ｄ1＝

＝

=0.266m＜0.273㎜

Qe：

水泵排水量，取400m3/hｖｐ：

排水管经济流速1.5-2.2m/s

2、φ159管路直径验算

按照120m3/h计算

ｄ1＝

＝

=0.145m＜0.159㎜

Qe：

水泵排水量，取120m3/hｖｐ：

排水管经济流速1.5-2.2m/s

公式参考《简明建井手册》1010页表3-9-12

经计算，所选管路直径两趟φ273mm,能排400×2m3/h；两趟φ159管路能排120×2m3/h，总排水能力为1040＞1000m3/h，符合要求。

3、φ273mm管路壁厚验算

δ1＝0.5d（

－1）-θc

　＝1.37cm＜1.4cm

经计算，所选管路壁厚符合要求。

公式参考《简明建井手册》1010页表3-9-12

式中δ：

管壁厚度（14㎜）ｄ‘：

所选管路外径（27.3cm）

　ｐ：

水管内部工作压力，估算可取ｐ=0.011（h1+h2）＝8.66MPa

Hp:

排水扬程σπ：

管材许用应力取80MPa

θc：

附加厚度，取θе=0.2cm0.1---0.2cm

1.2.3、水泵扬程验算

井底临时水仓排水高度685.8米

经计算选用MD280-100×8水泵作为排水设备能够满足矿井生产的需要。

ηs----水管效率0.87—0.95

H1---吸水高度4米

H2---排水高度685.8米

2、通讯、监控及信号电缆设置

井筒安装MHYA32-40×2×0.8型通讯电缆一路，地面1台DK1208型200门自动交换机，通过主井至主井井底车场信号房接入一台本安型通信接线盒内，然后使用4芯通讯电缆分别送至工作面、临时泵房等，供井上、下调度指挥通讯使用。

井筒安装监控电缆MHYVRP1×7×1.5一路。

井筒安装信号电缆MVV224×6二路和视频电缆MHYV×10×1.5一路，操车控制电缆MVV2250019×1.5一路。

以上各电缆全部在井筒管路钢梁上吊挂。

3、通风系统

改绞前，通风系统仍然采用地面2×45kw风机压入式供风，一台使用一台备用，利用井筒内布置一趟800mm风筒向马头门西侧主副井贯通巷供风；改绞期间在主井井筒内南侧再增设两趟800mm风筒，并把原井筒内布置的一趟800mm风筒位置调整到井筒内南侧；同时地面在主井井口原南侧稳车群设风机房，风机房设置6台FBDNO8.0/2×45KW风机，其中三台使用，三台备用，并安装风机切换装置。

4、压风系统

按照井下二、三期工程最多实现五个炮掘工作面，六个综掘工作面同时施工，统计风量。

（1）用风量统计

风动设备用风量统计见表3-1

风动设备用风量统计表

表3-1

设备名称

规格

单台耗风量

（m3/min）

打眼

出矸

喷浆

使用台数

总耗

风量

使用

台数

总耗

风量

使用

台数

总耗

风量

凿岩机

YTP-26

3

5×4

60

喷浆机

PZ-5B

8

11

88

风泵

BQF-50/25

2.5

11

27.5

11

27.5

11

27.5

合计

87.5

27.5

115.5

（2）压风机选型

掘进总耗风量的计算：

Q=αβγ∑nkq=162.1m3/min

α—管网漏风系数，取1.1

β—风动机械磨损使耗风量增加的系数，取1.1

n—同型号风动机具使用数量20台

k—同型号风动机具同时使用系数，取1.0

q—风动工具耗风量3m3/min

根据喷浆时用风量最大即162.1m3/min，考虑快速施工多工种平行作业及风压降效等因素，本着经济合理的原则，在矿方永久压风系统形成之前，利用现项目部2台MM-250空压机、2台SA-120空压机，不够时在综掘工作面增加12立方防爆移动压风机。

可满足不同作业循环的要求。

（3）压风管路的选型

d=20Q1/2=254mm

Q—管道计算压风流量，161.1m3/min

经计算，井筒内安装一趟φ159mm×4.5mm压风管路，原排水管路φ159mm×6mm改为压风管路，但此趟压风管路应急排水使用，管路下井后，与水泵相连。

利用“三通”阀接至东西侧马头门内，再接至工作面。

5、供电系统

根据甲方目前提供的供电条件：

电源采用10KV单回路供电，主变容量为8000KVA/12500KVA各一台，备用回路为两台10KV1250KVA发电机组；根据改绞后井上下施工负荷配备要求，地面设置10KV临时开闭所一座，安装XBW-10/0.4KV/2×630KVA箱变一座，开凿马头门初期，敷设一趟MYP11403×35+1×16电缆向井底水窝潜水泵供电,安装两趟MYJV42100003×95的高压电缆作为井下临时高、低压动力电缆使用，此间风机设置在地面向井下供风，利用现有的风机专用变压器向地面风机供电；待井下水泵房、水泵配电及临时变电所硐室形成后，再敷设两趟MYJV42100003×95的高压电缆作为双回路下井施工动力电源，原来两趟MYJV42100003×95电缆作为排水专用电源线路；进行井下供电系统安装调整，安装水泵供电设备及二、三期施工动力井下临时变电所，形成后井下所有负荷供电转移至井下供电，详见供电设计附图：

安装1台KBSG-630KVA/10（6）/1.14（0.69）KV变压器，作为各炮掘施工动力设备供电，安装24台PBG-10高开，一台KBSG-500/10/1.14/0.66KV变压器作为排水专用变，6台KBSG-500/10/1.14/0.66KV干变作为风机专用变压器，4台KBSGZY-630/10/1.14/0.66KV移变作为综掘工作面动力变压器，其它小型开关根据需要进行配置。

根据施工负荷统计，总负荷约为9467KVA，

1、地面10KV开闭所1回路进线主电缆选型计算：

P=1.732*UIcosφ,I=607A,选用MYJV22100003×120mm2电缆Ie=318A两根并用。

2、下井动力电缆选型计算：

井下施工动力负荷计算为3962KVA，

P=1.732*UIcosφ,I=254A下井动力电缆选用MYJV42100003×95mm2额定电流Ie=278A，采用双回路供电。

3、井下水泵供电下井电缆选型计算：

井下排水设备负荷计算为3812KVA，P=1.732*UIcosφ,I=245A水泵下井动力电缆选用MYJV42100003×95mm2额定电流Ie=278A，采用双回路供电。

详见供电系统图及母杜柴登主要负荷统计表（主井改绞后，不考虑副井及风井）

母杜柴登主要负荷统计表

序号

设备

名称

台数

设备容量

需用系数

CoSΦ

tgΦ

计算容量

安装

使用

安装

使用

有功

功率KW

无功

功率Kvar

视在

功率

KVA

一

地面

1

提升机

1

1

1000

1000

0.7

0.8

0.75

700

525

875

2

压风机（含移动）

5

4

1250

1000

0.85

0.8

0.75

638

478

797

3

工广

30

25

300

250

0.8

0.95

0.7

200

140

244

4

搅拌站

1

1

80

80

0.7

0.75

0.88

56

49

75

二

井下

1

局扇

22

11

1380

690

0.6

0.75

0.88

414

364

551

2

水泵

4

4

4500

4500

0.8

0.85

0.62

3600

2232

4236

3

调度绞车

6

6

150

150

0.4

0.5

1.73

60

104

120

4

胶带输送机

10

10

1100

1100

0.7

0.6

1.34

770

1032

1287

5

刮板运输机

5

5

200

200

0.6

0.6

1.34

120

161

201

6

耙矸机

5

5

195

195

0.5

0.6

1.34

98

131

164

7

喷浆机

22

11

110

55

0.7

0.75

0.88

39

34

52

8

综掘机

6

6

2208

2208

0.6

0.65

1.17

1325

1550

2039

总计

117

89

12168

11178

8025

6800

10641

同时利用系数取

K∑w＝0.9

K∑y＝0.9

Pmax＝∑Pmax×K∑w＝8025×0.9＝7223kw

Qmax＝∑ＱmaxK∑y＝6800×0.9＝6120（Kvar）　

Smax＝（Ｐ２max＋Ｑ２max）１／２＝（7223２＋6120２）1/2＝9467（ＫＶＡ）

6、运输系统

为缩短改绞工期，尽快投入二期工程施工，在改绞期间，地面组织进行运输系统，上料系统统一改造，平行施工、交叉作业。

6.1井上下口车场

井上下运输采用环形车场，轨距为900mm轨型30㎏/m，西侧车场线路为进车线路，东侧为出车线路。

矸石经出车线路直接运至翻矸台卸载，自卸式汽车装载运出。

煤矸分存分运。

西侧进空车、材料及料车入井下。

如地面窄轨系统平面布置图所示，井下车场采用环形车场，轨距为900mm轨型30㎏/m。

6.2拌料系统

根据地面车场布置，在进车线布置两台JS-750搅拌机，安装一台PLD-1600自动计量站。

6.3翻矸笼设置

翻矸笼设置于西北侧，其轨面标高与井架腿标高一致，采用自制前翻自动翻罐笼，煤矸各设一个，翻矸笼单侧进车卸矸。

五、劳动组织

为缩短施工工期，确保二期工程尽快尽早投入施工，改绞期间，在确保安全生产的前提下，力求交叉平行作业（井筒内施工不得平行作业）。

采用“三八”制作业。

六、质量保证措施

为确保改绞后顺利投入使用，改绞安装期间，认真组织、合理安排，严格按照《煤矿安全规程》（2011版）规定及《安装工程验收评定标准》要求及其它有关规定、规范的要求操作施工，要以严肃认真的态度，科学严谨的精神确保一次改绞成功。

（1）、钢丝绳的型号、规格和质量必须符合要求。

（2）、管路固定所需的锚杆件、树脂药卷质量要符合要求，锚固力要符合要求。

（3）、井上、下固定装置（或固定梁）安装位置偏差，严禁超过3mm。

（4）、井上、下钢丝绳罐道的固定位置的偏差，严禁超过3mm。

（5）、拉紧钢丝绳用的弹簧或液压装置，应在安装前进行检查试验，其强度、压缩量和性能，应符合要求。

（6）、钢丝绳的拉紧力，必须符合要求。

（7）、防撞绳安装质量必须符合安装的质量检验标准。

（8）、悬吊的风筒、电缆必须按要求将卡子上紧、上够。

（9）、各种钢梁的架设、天轮的安装及各种管路设施的布置，必须以测量给定的井筒十字中心线及高度控制线为准，按照井筒及平台布置图，认真合理布置。

（10）、组织专业人员成立检查验收小组，逐项检查验收改绞安装工程，确保所有安装改绞工程优质。

（11）、加强风筒的安装质量管理和维护，保证风筒完好，严禁使用时漏风。

七、工期排队及安全措施

7.1工期排队

改绞工艺工期图

清理改造吊盘等1天

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放中心线标高线→准备工器具→安装工作盘→验收基础2天

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安装井下口套架上1天

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安装出车平台→下放摇台、推车机等1天

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安装井底套架、下施工用梯子1天

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安装稳绳梁→安装下部锁紧装置→工作盘固定等1天

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